SU1649041A1 - Гидравлический вибромолот - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству . Цель изобретени  - повышение эффективности работы. Гидравлический вибромолот содержит корпус 1, распределительный переходник 4 с клапанной коробкой , цилиндр 6, поршень 10 с бойком, клапанную группу и наковальню. Вибромолот снабжен жестко св занной с цилиндром 6 и расположенной под ним перегородкой 17, оснащенной штоком 18. взаимодействующим с наковальней 24, выполненной в виде поршн , установленного в образованной в бойке 11 камере, имеющей ограничители его перемещени . Полости над и под бойком 11 изолированы перегородкой 17 от напорной магистрали, отделены друг от друга и св заны с окружающей средой посредством расположенных в стенках корпуса обратных клапанов 20. 23, периодически перекрываемых бойком 11. Над верхним торцом наковальни 24 образована камера 25 высокого давлени ,св занна  с надбой- ковой полостью 16, а распределительный переходник 4 оснащен выполненным с осевым каналом штоком 7, взаимодействующим с корпусом, имеющим возможность продольного перемещени . 1 ил.

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в буровых работах для спуска и извлечения обсадных труб, ликвидации аварий, вибробурении грунтов.

Цель изобретения - повышение эффективности работы · гидравлического вибромолота.

На чертеже изображена конструкция предлагаемого гидравлического вибромолота.

Гидравлический вибромолот содержит корпус 1 с отверстиями 2 и переходником 3, распределительный переходник 4, выполненный в виде поршня, и связанная с ним клапанная коробка 5 с цилиндром 6. Распределительный переходник 4 оснащен подвижно установленным штоком 7 с уступами 8 и 9 и осевым каналом. При этом шток 7 взаимодействует с корпусом 1, имеющим возможность продольного перемещения. В цилиндре 6 установлен 'поршень 10, связанный с бойком 11. Клапанная группа содержит впускной 12 и выпускной 13 клапаны, толкатель 14 и пружину 15. Надбойковая полость 16,изолированная от напорной магистрали перегородкой 17, снабженной штоком 18 и жестко связанной с цилиндром 6, соединена с окружающей средой отверстиями 19 в стенке корпуса и через обратный клапан 20. Подбойковая полость 21 связана с окружающей средой посредством отверстий в стенках корпуса 22 и обратного клапана 23, периодически перекрываемых бойком. Наковальня 24 выполнена в виде поршня, установлена в камере, образованной внутри бойка 11 и имеющей ограничители его перемещения. Над верхним торцом наковальни 24 образована камера 25 высокого давления, связанная с надбойковой полостью 16 каналами 26. Наковальня, снабженная штоком 27 с уступами 28 и 29, подпружинена пружиной 30 относительно переходника 3 корпуса 1, причем шток 27 установлен в переходнике 3 так, что возможна передача вращения с переходника 3 на шток 27 (например, при помощи шлицов и шпонок (не показаны)), а зазор между штоком 27 и переходником 3 герметизирован (например, манжетами (не показаны)).

Гидравлический вибромолот работает следующим образом.

Для бурения скважины гидравлический вибромолот опускают в скважину на бурильных трубах, соединенных со штоком 7. а колонковый набор соединяют со штоком 27. После постановки снаряда на забой осевая нагрузка передается через уступы 8 на корпус 1, а через переходник 3 - на уступ 29 и через шток 27 - на колонковый набор. При этом перегородка. 17 опирается штоком 18 на наковальню 24. Впускной клапан 12 закрыт, а выпускной клапан 13 - открыт. При подаче в вибромолот рабочей жидкости она 5 проходит через канал в штоке 7, распределительном переходнике 4, по кольцевому зазору между корпусом 1 и цилиндром 6 под поршень 10, вызывая его подъем. При подъеме поршня 10 жидкость из надпоршневой 10 полости цилиндра 6 вытесняется через'каналы в клапанной коробке 5, распределительном переходнике 4 и отверстия 2 в корпусе 1 в скважину. Одновременно происходит сжатие пружины 15. так как клапанная 15 группа удерживается в исходном положении за счет давления жидкости на впускной клапан 12. При движении поршня 10 вверх поршень наносит удар по выпускному клапану 13 и совершает с ним совместное пе20 ремещение. Одновременно боек 11 перекрывает отверстия 19 и наносит удар по замкнутому объему жидкости в надпоршневой камере 16, в результате чего там распространяется волна ударного давления. 25 которая через каналы 26 распространяется в камеру высокого давления 25, где передает энергию удара, наковальне 24. При этом перегородка 17 остается неподвижной, так как на нее действует вес бурильной колонны 30 и осевая нагрузка, передающаяся на распределительный переходник 4 через уступы 9.

Выпускной клапан 13 перемещается вверх за счет силы сжатой пружины 15 и 35 перекрывает выхлопные каналы в клапанной коробке. При этом открывается впускной клапан 12, в результате чего связанным с ним толкателем 14 рабочая жидкость подается также и в надпоршневую полость 40 цилиндра 6. Поскольку площадь поршня 10 сверху больше, чем снизу, то он перемещается вниз. При движении бойка вниз жид кость поступает в надбойковую полость 16 через обратный клапан 20, а после откры45 тия отверстий 19 - через них.

Двигаясь вниз, поршень 10 срывает выпускной клапан 13 с каналов клапанной коробки 5, перемещая клапанную группу в исходное положение. Одновременно боек 50 11 наносит внутренним торцом удар по наковальне 24, который через шток 27 передается на колонковый набор, который под действием ударных нагрузок внедряется в грунт. Затем цикл работы повторяется.

По окончании бурения снаряд извлекают из скважины. Если подъем инструмента осложнен прихватом колонкового набора или большими силами трения его о стенки скважины, то давая натяжение бурильной __колонне перемещают шток 7 до упора усту5 пэ 9 в корпус 1, перемещая последний до упора переходника 3 в уступ 28. При этом отверстия 22 перекрываются бойком 11. В гидравлический вибромолот подают рабочую жидкость. При ходе бойка 11 вверх он наносит удар своим нижним внутренним торцом по наковальне 24. При движении бойка 11 жидкость поступает в подбойковую полость 21 сначала через обратный клапан 23 до тех пор пока не откроются отверстия 22, а после этого - через них. При ходе бойка 11 вниз он перекрывает отверстия 22 и наносит удар по замкнутому в подбойковой камере 21 объему жидкости, где распространяется волна ударного давления, которая при подходе к поверхности наковальни 24 отдает ей энергию удара. При этом корпус 1 остается неподвижным за счет того, что на него действует усилие натяжения бурильной колонны. Затем цикл работы повторяется.

После освобождения инструмента буровой снаряд поднимается из скважины.

Пружина 30 предназначена для удержания деталей гидравлического вибромолота в корпусе в фиксированном положении при спуске и подъеме, что необходимо для сохранения геометрических размеров в механике (ход бойка, ход поршня и т.д.).

При использовании гидравлического вибромолота для ликвидации прихватов его спускают на колонне бурильных труб к прихваченному инструменту и соединяют с ним штоком 27. Затем, давая натяжение бурильной колонне и подавая рабочую жидкость в механизм, освобождают буровой снаряд от прихвата. При этом вибромолот работает по 5 вышеописанной схеме.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Гидравлический вибромолот, содержащий корпус, распределительный переход10 ник с клапанной коробкой, цилиндр, поршень с бойком, клапанную группу, наковальню и напорную магистраль, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен жестко 15 связанной с цилиндром и расположенной под ним перегородкой, оснащенной штоком. взаимодействующим с наковальней, выполненной в виде поршня, установленного в образованной в бойке камере, имеющей 20 ограничители его перемещения, при этом полости над и под бойком изолированы перегородкой от напорной магистрали, отделены одна от другой и связаны с окружающей средой посредством располо25 женных в стенках корпуса обратных клапанов и отверстий, периодически перекрываемых бойком, при этом в последнем над верхним торцом наковальни образована камера высокого давления, 30 связанная с надбойковой полостью, а распределительный переходник оснащен выполненным с осевым каналом штоком, взаимодействующим с корпусом, имеющим возможность продольного перемещения.